100 Anos de Luz e Energia O Centenário da Teoria da Relatividade de Einstein - WILDSON W DE ARAGÃO

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100 Anos de Luz e Energia

O Centenário da Teoria da Relatividade de Einstein

- WILDSON W DE ARAGÃO

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Quem foi Albert Einstein?

• Albert Einstein (1879 - 1955) foi um físico e humanista alemão, radicado nos Estados Unidos, autor da teoria da relatividade. Prêmio Nobel de Física de 1921.

• Teoria da Relatividade Restrita (1905); Teoria da Relatividade Geral (1915).• Abriu-se caminho para a fabricação de uma potente arma nuclear.• Pediu para assinar a petição que clamava pelo fim da produção de armas

nucleares.• Curiosidade: nunca foi um aluno brilhante.

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A Teoria da Relatividade• Mudou o pensamento da

humanidade a respeito de espaço e tempo.

• Tempo como quarta dimensão.

• Tenta unificar a Física Clássica com a Física Quântica.

• Explica fenômenos que ocorrem em referenciais a altas velocidade (comparáveis à da luz).

© Ciência Hoje

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Por que “Relatividade”?

• Mecânica: Velocidade é uma grandeza relativa.• Energia Cinética ( mv²) e Quantidade de

Movimento (mv) também são relativos.• Para altas velocidades, essa relatividade traz

consequências “estranhas”.• Velocidade da Luz: c = 3. 108 m/s.

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Que coisas “estranhas” são essas?• Dilatação do Tempo: Para referenciais com altas velocidades, o tempo se dilata, passando mais lentamente. Paradoxo dos Gêmeos.

• Contração do Comprimento: O Comprimento de corpos que viajam à velocidades comparáveis à da luz diminui. “Efeito Espaguete”.

A: Carro em movimento.B: Carro em repouso.

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Transformações de Lorentz-Einstein

c = velocidade da luz.

Contração do comprimento.

Lo = Comprimento do objeto para o observador em repouso.

Dilatação do tempo.

to = tempo para o observador em repouso.

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A Comprovação da Teoria da Relatividade

• Uma equipe de astrônomos comprovou a Teoria de Einstein durante um Eclipse, em Sobral (CE) – Brasil, em 29 de maio de 1919.

• Observaram o desvio de luz de uma estrela ao passar pelo Sol.

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Relatividade no dia a dia

• GPS – Global Positioning System: Utiliza dados de 24 satélites ao redor da Terra para a determinação correta da posição. Necessita de correções relativísticas devido a alta velocidade dos satélites (14 mil km/h).

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Equação de Einstein

• Equivalência entre Massa e Energia:

E = m c²?

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A LUZ

• Agente físico responsável pelas sensações visuais.

• Dualidade da Luz: Onda/partícula.• Efeito Fotoelétrico: Hertz, Einstein, Planck.

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Efeito Fotoelétrico

• Ao ser iluminado, um metal emite radiação.

Ei = Ø + Ec

Ei = h.f (quantum)Ec = (1/2). m.v²Ø = função trabalho (metal)

h = constante de Planck6,626. 10-34 J. s

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Dualidade Ondas Partícula

• A Luz e qualquer radiação eletromagnética possui propriedades corpusculares (partículas).

• Partículas também possuem propriedades ondulatórias (Louis De Broglie - 1923).

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Radiação Eletromagnética

• Espectro Eletromagnético: Mostra todos os tipos de luzes do Universo.

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Avanços na Ciência: AstronomiaA descoberta das ondas ultravioletas e infravermelho possibilitou ao homem conhecer melhor o Universo.

Nebulosa de Órion

Visível (esuqerda) e Infravermelho (direita) © Robert Gendler

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Nebulosa do Unicórnio

©Robert Gendler

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Supernova 2005 keObservada no espectro visível (esquerda), ultravioleta (centro) e infravermelho (direita)

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Como enxergamos a Luz?

• Possuímos o melhor equipamento óptico que se conhece atualmente: o olho humano.

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Bio Óptica humana

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LUZ e ENERGIA• A Energia está presente em quase todas as nossas atividades

diárias.

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Energia Elétrica no Brasil

• Matriz Hidroelétrica (rios e bacias). Energia potencial acumulada pela água.

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© Itaipu Binacional

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© Itaipu Binacional

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Transmissão

Linhas de Transmissão

© Eletrobras

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Fontes Alternativas

• Termelétrica;• Eólica;• Solar;• Biomassa/Bioenergia;• Nuclear;• Geotérmica;• Maremotriz.

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Muito Obrigado!

Luz e Energia©WWDEARAGAO 2015